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摘要:文章对电机PLC控制回路常见的故障展开了详细分析,对如何辨别和处理故障,提出了较为妥善的应对措施。
关键词:PLC;控制回路故障;分析;处理
在常见的电动机控制回路中,电气元件通常是由刀开关、交流接触器、控制保险、控制按钮、组合及万能转换开关、自动空气开关及 PLC 等。这些组成部分大都用于接通、隔断或转换电机或电器的电路联接状态,同时也可实现远距离控制闭合或断开电路。
1 P LC简介
PLC也就是可编程控制器,它是一种数字运算操作系统的电子装置,常用于工业环境下。它通过存储器(编可制程序),来执行计时、逻辑运算、计数及算术运算等操作指令,并可通过数字式或模拟式的输入或输出,来对各类机械及整个生产过程进行控制。作为一种工业控制器,PLC的接口较为简单,编程语言往往也便于工程技术人员理解。只需通过PLC 的逻辑控制指令便可发挥出继电器电路的相关功能。这便为那些不太懂电子电路,却需进行工业控制工作的人提供了各种便利。
2控制回路故障分析
2.1控制回路常见故障
控制回路常见故障大体包含:1)按正反按钮电机都无法正常启动;2)正反点动按钮中,只有一只按钮管用;3)辅助接触点如刀开关、限位等指示不合理;4)某些元件,如交流接触器等被损坏;5)接线不牢固;6)开关接点出现接触故障;7)失电压,电机过流等。现实中,刀开关或限位等辅助触点接触指示不合理,电机过流等故障,大都可通过 PLC 予以诊断,不过偶尔也可能出错。检修中为便于我们做出准确判断,通常可采取短接法,也就是用一根绝缘导线来短接我们怀疑断路部位,在这一过程中,如果电路接通了,表明该处已发生断路。相似地,通过该方法模拟接通电路也可实现信号添加之目标,具体是指由 PLC 输入端进行短接,输入1个合理的逻辑信号,并通过输出指令来判断故障问题的出现地方。因此,在检查以PLC 为主导的控制回路时,PLC 通过输入端逻辑量判断可输出相应的指令。假如输入量与输出指令出现了不合理的逻辑关系,那么我们就必须分析到底问题是出在输入回路上,还是输出回路上,或是因PLC系统本身所引起的故障。
PLC端点高低电位往往通过数字信号“1”和“0”之间的逻辑关系予以表现。每 1 个端点有其相应的 1 个条件信号,我们通过信号检测后,便可判断辅助触点是否正常。触点接触不合理等,则在PLC的输入端一般不会出现信号。为尽快核实到底是触点还是PLC问题,我们可采用短接法对PLC 增加1个条件信号。假如 PLC 工作正常,则表示该端点的连接信号不畅,辅助触点仍处在断路状态,我们只需处理该接点便可。假如增加信号后,PLC 输出端仍未出现输出指令,我们则可检查系统的其他端或条件信号,直到适应输入量与输出量的逻辑要求后方可停止,不然,则认为这是PLC自身故障引起。值得一提的是,凡事属线圈性质的两端不能给用于短接,为提高安全系数,我们应先断开电机引线,而后再开展后续工作。
2.2 P LC本身故障的判断
检测PLC,第一步应注意 PLC输入及输出的供电电压等级,避免电压过高而损坏PLC。各个厂家产品的电压等级均有所不同,PLC检测,也赢看PLC输入量及输出量两者间的逻辑关系。因此,在条件信号满足的情况下,便可确定PLC 输入控制回路运行正常,PLC未出现输出指令;然后再确定PLC输出控制回路的辅助元件是否存在问题,并对其进行多次检查与验证,如果确保其没问题,则可判定问题在于PLC本身。该种情况下,我们可通过短接法来明确PLC的基本状况。这状况反应出来的,并非整个PLC 器件被损害,而是 PLC 本身所拥有的某项功能已经失效。值得注意的是,检修中如果出现了该情况,不管是PLC 系统的哪项功能失灵,都可认为是PLC器件出现故障,此时可通过更换货代换的方式予以解决。PLC属于电子产品,它对使用环境如温度、湿度等有较高的要求,如果环境不达标,PLC很可能会发生错误。此外,厂家依据现场要求所编制的程序也可能存在一定错误,在某些状态下也可能会失灵。因此,安装或是更换PLC,都应进行全面测试,使其符合现场的工作程序。掌握这些特点后,在无图纸或未给出具体说明、型号也不详细的情况下,也可根据这些故障特点来进行检查。
2.3 输入/输出回路故障
因输入或输出直接连通外部设备,此处也成为故障的频发区,该类故障在 PLC系统故障中占到了 90%。输入或输出回路故障判断起来较为容易,更换设备等也比较简单,不过应事先查清原因。输入或输出模块出现较多损坏,这大都是因外部原因引起, 假如原因未查明,外部故障未及时消除,则该故障将会对PLC 产生更大的危害,我们在日常维护中也应引起重视。
2.3.1 输入回路故障
各类开关,如转换、行程、限位等,以及各类信号如按钮开关、继电器、接触器等通断或传感变送信号失灵,是PLC出现输入回路故障的重要原因。上述故障只需强化设备管理并进行定检维护, 即可有效避免。
2.3.2 输出回路故障
(1)PLC输出回路公共端子故障
实例分析: 2004 年8月初, 某公司新线#9水泥磨安装好后,开始用以试生产,期间中控显示磨气体负压与袋除尘器进出口负压较低。现场对袋除尘器PLC(三菱F1-40MR型)进行检查或发现,其8位输出处于同时动作状态, 这就使得气动提升阀在压力太低的情况下而不能打开。究其原因在于:输出模块公共端子处联结的螺钉不牢固,固定输出模块公共端子后,PLC便可恢复正常。
(2)输出模块故障
实例分析: 2005年3月,#9水泥磨稀油站启动时(PLC型号: OMRON-C200H) 磨尾低压油泵与高压油泵同时输出, 使高低压油泵无法抽油而导致磨机不能正常启动 (一般情况下, PLC第一步会起动低压油泵,等到低压压力平稳后,再起动高压油泵)。针对上述现象,笔者给出三种推测:1)PLC 内部继电器被损坏;2) PLC 输出模块上的控制元件出现故障;3)PLC控制程序出现故障。用编程器对程序进行检测后表示正常;外部控制回路的联锁启动条件均以满足。更换一块型号相同的备用输出模块, 送电运行时高低压油泵也能正常运转, 这就表示故障出在输出模块上。将整个故障模块拆除,而后监测故障输出模块的内部继电器,继电器并未出现故障;对输出模块进行多次观察后,我们看到它上面的输出继电器实际上是由16路驱动器进行控制的,与无故障芯片相对比后去检查驱动器的各个角落, 我们可发现,有2个输出管脚出现短路。经检查,控制高压油泵电机与低压油泵电机的正是这短路的两个输出点,换成型号相同的驱动器集成块后, 输出模块故障也被排除了。
3结论
PLC系统的性能较为可靠、性价比较高且维护起来较为简便,在电厂、水泥厂等企业都有较为广泛的应用。现实中,它也很容易出现各种控制回路故障,影响整个系统运行,如何处理和减少电机PLC控制回路的的各种运行故障,并及时找出故障产生原因,采取有针对性的技术措施,这是确保系统高效稳定运行的关键。
参考文献:
[1]吴作明.工控组态软件与 PLC 应用技术[M].北京:北京航空航天大学出版社,2007.
[2]陈永莆.数字电路基础及快速识图[M].北京:人民邮电出版社,2006
[3]唐全胜.1700t/d“湿磨干烧”熟料生产线自动化的设计[J].水泥,2003.12
[4]殷洪义.可编程序控制器选择、设计与维护[M],机械工业出版社,2002.11
关键词:PLC;控制回路故障;分析;处理
在常见的电动机控制回路中,电气元件通常是由刀开关、交流接触器、控制保险、控制按钮、组合及万能转换开关、自动空气开关及 PLC 等。这些组成部分大都用于接通、隔断或转换电机或电器的电路联接状态,同时也可实现远距离控制闭合或断开电路。
1 P LC简介
PLC也就是可编程控制器,它是一种数字运算操作系统的电子装置,常用于工业环境下。它通过存储器(编可制程序),来执行计时、逻辑运算、计数及算术运算等操作指令,并可通过数字式或模拟式的输入或输出,来对各类机械及整个生产过程进行控制。作为一种工业控制器,PLC的接口较为简单,编程语言往往也便于工程技术人员理解。只需通过PLC 的逻辑控制指令便可发挥出继电器电路的相关功能。这便为那些不太懂电子电路,却需进行工业控制工作的人提供了各种便利。
2控制回路故障分析
2.1控制回路常见故障
控制回路常见故障大体包含:1)按正反按钮电机都无法正常启动;2)正反点动按钮中,只有一只按钮管用;3)辅助接触点如刀开关、限位等指示不合理;4)某些元件,如交流接触器等被损坏;5)接线不牢固;6)开关接点出现接触故障;7)失电压,电机过流等。现实中,刀开关或限位等辅助触点接触指示不合理,电机过流等故障,大都可通过 PLC 予以诊断,不过偶尔也可能出错。检修中为便于我们做出准确判断,通常可采取短接法,也就是用一根绝缘导线来短接我们怀疑断路部位,在这一过程中,如果电路接通了,表明该处已发生断路。相似地,通过该方法模拟接通电路也可实现信号添加之目标,具体是指由 PLC 输入端进行短接,输入1个合理的逻辑信号,并通过输出指令来判断故障问题的出现地方。因此,在检查以PLC 为主导的控制回路时,PLC 通过输入端逻辑量判断可输出相应的指令。假如输入量与输出指令出现了不合理的逻辑关系,那么我们就必须分析到底问题是出在输入回路上,还是输出回路上,或是因PLC系统本身所引起的故障。
PLC端点高低电位往往通过数字信号“1”和“0”之间的逻辑关系予以表现。每 1 个端点有其相应的 1 个条件信号,我们通过信号检测后,便可判断辅助触点是否正常。触点接触不合理等,则在PLC的输入端一般不会出现信号。为尽快核实到底是触点还是PLC问题,我们可采用短接法对PLC 增加1个条件信号。假如 PLC 工作正常,则表示该端点的连接信号不畅,辅助触点仍处在断路状态,我们只需处理该接点便可。假如增加信号后,PLC 输出端仍未出现输出指令,我们则可检查系统的其他端或条件信号,直到适应输入量与输出量的逻辑要求后方可停止,不然,则认为这是PLC自身故障引起。值得一提的是,凡事属线圈性质的两端不能给用于短接,为提高安全系数,我们应先断开电机引线,而后再开展后续工作。
2.2 P LC本身故障的判断
检测PLC,第一步应注意 PLC输入及输出的供电电压等级,避免电压过高而损坏PLC。各个厂家产品的电压等级均有所不同,PLC检测,也赢看PLC输入量及输出量两者间的逻辑关系。因此,在条件信号满足的情况下,便可确定PLC 输入控制回路运行正常,PLC未出现输出指令;然后再确定PLC输出控制回路的辅助元件是否存在问题,并对其进行多次检查与验证,如果确保其没问题,则可判定问题在于PLC本身。该种情况下,我们可通过短接法来明确PLC的基本状况。这状况反应出来的,并非整个PLC 器件被损害,而是 PLC 本身所拥有的某项功能已经失效。值得注意的是,检修中如果出现了该情况,不管是PLC 系统的哪项功能失灵,都可认为是PLC器件出现故障,此时可通过更换货代换的方式予以解决。PLC属于电子产品,它对使用环境如温度、湿度等有较高的要求,如果环境不达标,PLC很可能会发生错误。此外,厂家依据现场要求所编制的程序也可能存在一定错误,在某些状态下也可能会失灵。因此,安装或是更换PLC,都应进行全面测试,使其符合现场的工作程序。掌握这些特点后,在无图纸或未给出具体说明、型号也不详细的情况下,也可根据这些故障特点来进行检查。
2.3 输入/输出回路故障
因输入或输出直接连通外部设备,此处也成为故障的频发区,该类故障在 PLC系统故障中占到了 90%。输入或输出回路故障判断起来较为容易,更换设备等也比较简单,不过应事先查清原因。输入或输出模块出现较多损坏,这大都是因外部原因引起, 假如原因未查明,外部故障未及时消除,则该故障将会对PLC 产生更大的危害,我们在日常维护中也应引起重视。
2.3.1 输入回路故障
各类开关,如转换、行程、限位等,以及各类信号如按钮开关、继电器、接触器等通断或传感变送信号失灵,是PLC出现输入回路故障的重要原因。上述故障只需强化设备管理并进行定检维护, 即可有效避免。
2.3.2 输出回路故障
(1)PLC输出回路公共端子故障
实例分析: 2004 年8月初, 某公司新线#9水泥磨安装好后,开始用以试生产,期间中控显示磨气体负压与袋除尘器进出口负压较低。现场对袋除尘器PLC(三菱F1-40MR型)进行检查或发现,其8位输出处于同时动作状态, 这就使得气动提升阀在压力太低的情况下而不能打开。究其原因在于:输出模块公共端子处联结的螺钉不牢固,固定输出模块公共端子后,PLC便可恢复正常。
(2)输出模块故障
实例分析: 2005年3月,#9水泥磨稀油站启动时(PLC型号: OMRON-C200H) 磨尾低压油泵与高压油泵同时输出, 使高低压油泵无法抽油而导致磨机不能正常启动 (一般情况下, PLC第一步会起动低压油泵,等到低压压力平稳后,再起动高压油泵)。针对上述现象,笔者给出三种推测:1)PLC 内部继电器被损坏;2) PLC 输出模块上的控制元件出现故障;3)PLC控制程序出现故障。用编程器对程序进行检测后表示正常;外部控制回路的联锁启动条件均以满足。更换一块型号相同的备用输出模块, 送电运行时高低压油泵也能正常运转, 这就表示故障出在输出模块上。将整个故障模块拆除,而后监测故障输出模块的内部继电器,继电器并未出现故障;对输出模块进行多次观察后,我们看到它上面的输出继电器实际上是由16路驱动器进行控制的,与无故障芯片相对比后去检查驱动器的各个角落, 我们可发现,有2个输出管脚出现短路。经检查,控制高压油泵电机与低压油泵电机的正是这短路的两个输出点,换成型号相同的驱动器集成块后, 输出模块故障也被排除了。
3结论
PLC系统的性能较为可靠、性价比较高且维护起来较为简便,在电厂、水泥厂等企业都有较为广泛的应用。现实中,它也很容易出现各种控制回路故障,影响整个系统运行,如何处理和减少电机PLC控制回路的的各种运行故障,并及时找出故障产生原因,采取有针对性的技术措施,这是确保系统高效稳定运行的关键。
参考文献:
[1]吴作明.工控组态软件与 PLC 应用技术[M].北京:北京航空航天大学出版社,2007.
[2]陈永莆.数字电路基础及快速识图[M].北京:人民邮电出版社,2006
[3]唐全胜.1700t/d“湿磨干烧”熟料生产线自动化的设计[J].水泥,2003.12
[4]殷洪义.可编程序控制器选择、设计与维护[M],机械工业出版社,2002.11